[發明專利]一種可變剛度的多自由度彈性固定系統

有效

• 申請號: 202110948055.5
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113686672B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 余楊;徐盛博;余建星;許偉澎;韓夢雪;王福程;成司元;顏鎧陽;張春迎;胡少謙;劉澤生;葉超涵;田博文
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 焦海峰

1.一種可變剛度的多自由度彈性固定系統，包括多個豎直分布的豎向支撐柱(1)，其特征在于：多個所述豎向支撐柱(1)配合在前端面活動連接有處于水平狀態的橫向支撐梁(2)，所述橫向支撐梁(2)上活動連接有軸向支撐盒(3)；

所述豎向支撐柱(1)的內部安裝有配合豎直彈性支撐所述橫向支撐梁(2)的豎直彈性支撐結構(5)，所述橫向支撐梁(2)的內部安裝有配合橫向彈性支撐所述軸向支撐盒(3)的水平彈性支撐結構(6)，所述軸向支撐盒(3)內部設有配合法蘭盤(4)轉動提供軸向彈性支撐的軸向彈性支撐結構(7)，所述軸向支撐盒(3)通過所述軸向彈性支撐結構(7)連接有用于安裝試驗構件的法蘭盤(4)；

所述豎向支撐柱(1)的內部中心位置開設有延伸至其頂端的通滑槽(11)，所述豎向支撐柱(1)通過所述通滑槽(11)形成U形結構，所述豎向支撐柱(1)的兩處頂端結構的前端面皆開設有第一螺紋孔(12)，所述豎向支撐柱(1)通過兩處頂端結構安裝有封閉所述通滑槽(11)的柱頂封閉蓋(13)；

所述柱頂封閉蓋(13)的底端開設有兩個分別用于卡套所述通滑槽(11)兩處頂端結構的對接定位槽(131)，所述柱頂封閉蓋(13)的前端面開設有兩個關于其中心軸線對稱的螺栓定位孔(132)，兩個所述螺栓定位孔(132)延伸至所述對接定位槽(131)的內部并分別與兩個所述第一螺紋孔(12)重合，所述柱頂封閉蓋(13)前端面的中心軸線上開設有第二螺紋孔(133)，所述柱頂封閉蓋(13)的底端開設有向內凹陷的卡槽；

所述豎直彈性支撐結構(5)包括沿所述通滑槽(11)上下滑動的梁滑塊(51)，所述梁滑塊(51)的底端固定有配合所述通滑槽(11)內側提供豎直彈性支撐的底彈性支撐彈簧(52)，所述梁滑塊(51)的頂端活動安裝有配合所述柱頂封閉蓋(13)提供豎直彈性支撐的頂彈性支撐組件(53)，所述頂彈性支撐組件(53)用于配合所述底彈性支撐彈簧(52)為所述梁滑塊(51)提供進一步的豎直彈性支撐；

所述底彈性支撐彈簧(52)沿所述通滑槽(11)的朝向豎直延伸，并且所述底彈性支撐彈簧(52)的底端與所述通滑槽(11)的底端固定連接；

所述梁滑塊(51)整體為吻合所述通滑槽(11)豎直橫截面的T型結構，所述梁滑塊(51)的豎直結構前端與所述橫向支撐梁(2)焊接，并且所述梁滑塊(51)豎直結構的上端面設有向內凹陷的卡槽，所述梁滑塊(51)的長條結構貼合所述豎向支撐柱(1)的后端面，所述橫向支撐梁(2)通過多個所述梁滑塊(51)沿多個所述豎向支撐柱(1)前端面水平升降；

所述頂彈性支撐組件(53)包括提供彈力支撐的頂支撐彈簧(531)，所述頂支撐彈簧(531)的底端固定連接有與所述梁滑塊(51)頂端卡槽配合嵌入的滑塊頂卡塊(532)，并且所述頂支撐彈簧(531)的頂端固定連接有配合嵌入所述柱頂封閉蓋(13)底端卡槽的柱頂封閉蓋底卡塊(533)，所述滑塊頂卡塊(532)延伸至所述橫向支撐梁(2)頂端并通過設有能夠擰入所述橫向支撐梁(2)固定的螺栓，所述柱頂封閉蓋底卡塊(533)延伸至所述柱頂封閉蓋(13)的前端面并通過設有螺栓配合擰入所述第二螺紋孔(133)固定；

所述水平彈性支撐結構(6)包括沿水平滑槽(21)內部左右滑動的槽內滑塊(61)，所述橫向支撐梁(2)的前端面中心位置開設有沿其軸向分布的水平滑槽(21)，所述水平滑槽(21)的上表面開設有至少兩個關于其中心軸線對稱分布的限位螺紋孔(22)，所述水平滑槽(21)的深度小于所述橫向支撐梁(2)的寬度，所述限位螺紋孔(22)內通過螺紋連接有螺栓限制所述槽內滑塊(61)左右最大滑動距離，所述橫向支撐梁(2)的頂端靠近各所述梁滑塊(51)的位置皆開設有供所述滑塊頂卡塊(532)固定的第三螺紋孔(23)；

所述槽內滑塊(61)的兩側皆設置有與所述水平滑槽(21)兩端部固定連接的水平支撐彈簧(62)，兩個所述水平支撐彈簧(62)提供水平彈性支撐連帶所述槽內滑塊(61)處于所述水平滑槽(21)的中心位置。